Tech  / Artykuł

Facebook udostępnił swoją sztuczną inteligencję naukowcom. Chce w ten sposób uratować świat

Być może jest to wstęp do pięknej historii. Takiej, w której Facebook dzieli się swoją wiedzą na temat algorytmów sztucznej inteligencji i udostępnia swoją moc obliczeniową naukowcom z Wydziału Inżynierii Chemicznej Uniwersytetu Carnegie Mellon (CMU). Po co - zapytacie?

Po to, żeby ci naukowcy mogli wykorzystać z serwerownie i sztuczną inteligencję Facebooka do czegoś użytecznego. Tym czymś jest projekt Open Catalyst, w ramach którego chemicy chcą odkryć nowe elektrokatalizatory potrzebne do wydajniejszych i lepiej skalowalnych sposobów przechowywania i produkcji energii odnawialnej.

Elektrokatalizatorów?

Tak i jest to genialny pomysł. Żeby go jednak wytłumaczyć, musimy przybliżyć trochę szerszy kontekst. Energia wiatrowa i słoneczna to obecnie kluczowe elementy nowoczesnych sieci energetycznych, które są również w pełni odnawialne (przynajmniej w naszej perspektywie) i nie zanieczyszczają środowiska.

Oba te źródła mają jednak jeden bardzo poważny problem: ani na słońcu, ani na wietrze nie można polegać. Do tego szczyt wydajności farm solarnych przypada na przykład w okolicach południa, natomiast szczyt zapotrzebowania na energię elektryczną ma miejsce wieczorem.

Zestawienie realnego zapotrzebowania na energię z wydajnością dobową, jeśli chodzi o jej produkcję przez ogniwa fotowoltaiczne i turbiny wiatrowe. Dane pochodzą z Kalifornii i zostały zebrane w sierpniu 2020.

Jeśli chcemy więc zwiększyć udział Odnawialnych Źródeł Energii (OZE) w produkcji energii elektrycznej i zacząć wygaszać brudne elektrownie węglowe, musimy opracować jak najlepsze oraz jak najbardziej opłacalne sposoby na magazynowanie tej zielonej energii. Masowa produkcja akumulatorów litowo-jonowych, które byłyby w stanie zmagazynować kilkudniową bądź kilkutygodniową rezerwę mocy na wypadek pochmurnego i bezwietrznego tygodnia, zwłaszcza w skali globalnej, byłaby po prostu zbyt droga. Musimy szukać innych opcji.

I właśnie taką inną opcją jest zamiana nadmiaru energii słonecznej i wiatrowej w inne paliwa. Na przykład na wodór i etanol, które mogłyby być wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej w godzinach szczytu. Rozumiecie - nie ma wiatru, zaszło słońce, odpalamy ogniwa wodorowe i nie ma przerw w dostawach prądu.

Problem polega niestety na tym, że obecne metody produkcji obu tych paliw są albo mocno nieefektywne, albo opierają się na rzadkich i drogich elektrokatalizatora, takich jak np. platyna, co dość mocno ogranicza ich skalowalność. Naukowcy z CMU chcą znaleźć ich tańsze w produkcji zamienniki, które równie dobrze radziłyby sobie z napędzaniem potrzebnych nam reakcji chemicznych.

I tu pojawia się Facebook

Żeby znaleźć tanie i równie skuteczne elektrokatalizatory, naukowcy potrzebują odpowiednio wydajnego algorytmu. Takiego, który byłby w stanie symulować wszystkie zasady rządzące interakcjami pomiędzy znanymi nam pierwiastkami i byłby w stanie robić to na tyle szybko i na tyle automatycznie, żeby naukowcy mogli przeanalizować jak największą liczbę symulacji i wybrać te najbardziej sensowne, do przetestowania ich w praktyce. Obliczenia, które we współczesnych laboratoriach zajmują obecnie dni, taki algorytm jest w stanie wykonać w ciągu kilku sekund.

Wyniki tych symulacji wykonanych przez sztuczną inteligencję Facebooka udostępnioną naukowcom z CMU będą oczywiście publicznie dostępne. W ten sposób projekt Open Catalyst chce zaangażować jak największą liczbę naukowców w swój projekt i wspólnymi siłami znaleźć najskuteczniejszy i najtańszy sposób produkcji paliwa, z którego moglibyśmy zacząć produkować równie tani prąd.

Jest też haczyk

Nawet z wykorzystaniem superszybkiego algorytmu sztucznej inteligencji, poszukiwanie odpowiedniego katalizatora, czy też katalizatorów to proces niezwykle długi. Zakładając na przykład, że taki katalizator składa się z trzech z czterdziestu znanych nam metali, liczba kombinacji niebezpiecznie zbliża się do 10 tysięcy. Do tego dochodzą oczywiście ich proporcje, konfiguracja oraz optymalne środowisko samej reakcji chemicznej i z 10 tysięcy robią się nagle miliardy kombinacji z uwzględnieniem mechaniki kwantowej, co oznacza oczywiście, że algorytm nie zawsze może przeprowadzić symulację poprawnie.

— Mamy nadzieję, że projekt Open Catalyst i udostępnienie towarzyszącego mu zestawu danych i modeli zainspiruje innych badaczy, niezależnie od tego, czy interesują się oni głównie sztuczną inteligencją, czy katalizą. Nasz projekt stanowi bowiem interesujące wyzwanie dla obu tych dziedzin naukowych - mówi Larry Zitnick, jeden z naukowców z CMU

Jeśli się uda…

Odkrycie nowego, taniego w produkcji elektrokatalizatora mogłoby znacznie przyspieszyć nasze globalne przejście na wykorzystanie energii odnawialnej. Po cichu liczę również na to, że w pierwszej kolejności algorytm w rękach naukowców odkryje jakiś przystępny i tani sposób na produkcję wodoru. Pomijając wszystkie istotne zalety takiego odkrycia z klimatycznego punktu widzenia, mógłby być to również początek (nomen omen) reakcji łańcuchowej, która zmieniłaby nieco przyszłość transportu drogowego, popularyzując pojazdy zasilane właśnie wodorem.

Obecny trend promuje auta elektryczne zasilane energią zmagazynowaną w akumulatorach litowo-jonowych - drogich w produkcji i niedostatecznie szybkich, jeśli chodzi o ładowanie. Po pojawieniu się skalowalnego i taniego sposobu na produkcję wodoru, producenci aut mogliby zainteresować się napędem wodorowym na większą skalę, niż miało to miejsce dotychczas.

No i gdzieś tam kryje się żart, że cała potęga algorytmów Facebooka w końcu przyda się do czegoś, co ma więcej sensu niż pozycjonowanie zdjęć psów i dzieci na moim wallu.

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst